• 한국공작기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.108-114
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• 2005

Code V was used to make a plan for collimator lens with aspherical surface in the present study. The acquired optical design data were applied for ultra-precision machining. The optimum properties were determined to find ways to compensate the tool positioning error allowance during the ultra-precision machining. In ultra-precision aspheric machining, figure tolerance corrected by tool positioning error be improved by compensation cycle number.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권5호
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• pp.714-719
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• 2012

In this paper, the polishing force monitoring and the control method were implemented for the polishing machine with the airbag tool. Airbag tool has been known to be adaptable to the curvature variation such as the aspherical and the free-form surface. However, it was necessary to control the tool movement of vertical axis also because of the table rotational wobble and vibration. To solve it by the polishing force control, we installed another stepping motor to the z-axis. And the polishing force was measured with the load cell and controlled by the PID Labview controller. A few hundreds gram of the polishing force were well controlled under 0.8 second of the response time and 5% variation. An experiment was done to clean the edge burrs of the micro channel structure of width $87{\mu}m$ using the polishing force control.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권3호
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• pp.487-492
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• 2012

In this study we researched a spotlight in LED lighting. Ordinary LED spotlight was manufactured with characterized property of traveling straightness of LED light source, but multiple use of shell type LED, a yellow band has formed caused by light source interference between the LED. Also, there was a high miscellaneous light efficiency with losing light source homogeneity and efficiency due to light source control uneasiness. The study uses aspheric reflector and aspheric lens, so we can control the light source of LED spotlight with effectively and we reached surface light source by using COB/COM for LED module. Furthermore it can change its use by a reduced scale of light system. It has been designed to make its various application from low power consumption of bicycle lamp, up to high power consumption of automobile lamps and lighthouse.

• 천문학회보
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• 제41권1호
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• pp.73.3-74
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• 2016

본 연구에서는 비구면 반사경의 형상오차를 3가지 방법으로 측정, 비교하였다. 실험에 사용한 포물면 반사경의 구경은 108 mm, 유효초점거리는 444.5 mm 이다. 첫 번째로 접촉식 형상측정방식인 FTS(Form TalySurf)를 이용하여 표면 거칠기와 반사경의 최적 곡률 반경(BestFitt Radius) 값을 측정하였다. 두 번째로는 비접촉식 형상측정방식인 UA3P(Ultrahigh Accurate 3-D Profilometer)를 이용하여 반사경의 형상 정밀도를 측정하였다. UA3P를 이용할 경우 반사경의 전체 형상을 측정할 수 있다. 세번째로 Shark-Hartmann 센서를 이용한 광학측정방법으로 반사경의 형상 정밀도를 측정하였다. 측정에 필요한 레이저 광학계는 레이저, 콜리메이터, 핀홀, 카메라 렌즈 및 비구면 광학계를 이용하여 설계하였다. 본 연구에서 도출한 각 측정 방법의 신뢰도를 바탕으로 간섭계 사용에 제약이 있는 자유형상곡면의 반사경 표면의 형상오차 측정에 적용할 계획이다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권2호
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• pp.314-320
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• 2016

The glass thermal forming process provides a high volume, low cost approach to producing aspherical reflectors for x-ray optics. Thin glass sheets are shaped into mirror segments by replicating the mold shape at high temperature. Heating parameters in the glass thermal slumping process are crucial to improve surface quality of the formed glass. In this research, the heating process of a thermal slumping glass sheet on a concave parabolic mold was simulated with the finite-element method (FEM) to investigate the effects of heating rate and soaking temperature. Based on the optimized heating conditions, glass samples 0.5 mm thick were formed in a furnace with a steel concave parabolic mold. The figure errors of the formed glass were measured and discussed in detail. It was found that the formed glass was not fully slumped at the edges, and should be trimmed to achieve better surface deviation. The root-mean-square (RMS) deviation and peak-valley (PV) deviation between formed glass and mold along the axial direction were 2.3 μm and 4.7 μm respectively.

• 한국표면공학회지
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• 제44권5호
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• pp.213-219
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• 2011

Recently aspheric lenses are widely used for superpricision optical instruments, such as cellular phone camera modules, digital cameras and optical communication modules. The aspherical lenses are processed using mold core under high temperature compressive forming pressure. It is imperative to develop superhard protective films for the life extension of lens forming mold core. Especially ta-C films with higher $sp^3$ fractions receive attentions for the life extension of lens forming mold and, in turn, the cost reduction of lenses due to their suprior high temperature stability, high hardness and smooth surfaces. In this study ta-C films were processed on WC mold as a function of substrate bias voltage using FVA (Filtered Vacuum Arc) method. The processed films were characterized by Raman spectroscopy and nano-indentation to investigate bonding nature and hardness, respectively. The film with maximun 87% of $sp^3$ fraction was obtained at the substrate bias voltage of -60 V, which was closest to ta-C film. ta-C films showed better high temperature stability by sustaining relatively high fraction of $sp^3$ bonding even after 2,000 glass lens forming applications.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.27-36
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• 2019

작은 굴절률 및 높은 굴절률을 갖는 저 분산 렌즈에 대한 요구가 증가함에 따라, 높은 내열성 및 내마모성을 갖는 이형성 보호 필름에 대한 필요성이 증가하고 있다. 그러나 광학 산업은 비구면 유리 렌즈 성형에 사용되는 이형보호 필름의 제조 공정 및 품질 표준에 대한 명확한 표준을 아직 확립하지 못했다. 이 기술은 광학 렌즈를 제조하는 각 회사의 노하우로 취급된다. 본 연구에서는 FCVA (Filtered Cathode Vacuum Arc) 기반 ta-C 박막 코팅의 이온에칭, 각 소스 및 필터부의 마그네트론 및 아크 전류, 바이어스 전압의 최적화에 관한 실험을 수행하였다. 그 결과, 코팅성능 측면에서, 이리듐- 레늄 합금 박막 스퍼터링 제품 대비 필름 두께가 약 50% 얇고, 경도는 약 20%, 박막의 접착강도는 약 40 % 개선된 것으로 측정되었다. 본 연구의 박막 코팅 공정 결과는 금형 이형 박막층의 최소 기계적 특성 및 품질 확립을 위한 유리 렌즈의 개발 및 활용에 크게 기여할 것으로 사료된다.

• 한국안광학회지
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• 제8권2호
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• pp.77-83
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• 2003

본 연구에서는 안경렌즈 전면의 conic 계수 변화에 따른 상측정점초점면에서의 착락원 직경 변화를 조사하기 위해 Code V와 LOSA 2.9 프로그램을 사용하였다. 이때 상측정점굴절력은 -4.00D이고 직경은 70mm인 근시교정용 안경렌즈를 고려하였으며, 전면 굴절력은 2.00D, 4.00D, 6.00D, 그리고 8.00D인 경우를, 굴절률은 $n_d$=1.498, 1.523, 1.586, 그리고 1.660인 경우를 각각 고려하였다. 최적 conic 계수를 사용한 비구면 렌즈의 경우에 상측정점초점면에서의 착락원 크기가 구면렌즈의 경우 보다 작아졌으며, 가장자리의 두께는 감소하였다. 또한 전면굴절력이 작을수록 상측정점초점면에서의 착락원의 크기가 감소하였다. 이러한 결과들로부터 상측점검초점면에서의 착락원 직격을 최소화하여 광학적 결상능력을 향상시킬 수 있는 최적 conic 계수를 결정하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.290-296
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• 2019

차량용 HUD는 자동차 전면 유리창에 안전 운전과 편의 운전 관련 다양한 정보를 표시해 주는 장치로 중요한 역할을 수행한다. 본 논문에서는 증강현실 기술에 적용이 가능한 대면적 비구면 자유형상 미러를 가공하기 위해 초정밀 가공기를 이용하여 가공을 실시하였고 그 결과를 측정하였다. 초정밀 다이아몬드 절삭은 정밀도가 높을 뿐만 아니라 표면 거칠기와 잔류 응력을 낮게 할 수 있어서 우수한 표면 무결성을 갖는 고급 부품의 생산에 유리하다. 또한 비구면 자유 형상의 몰드를 사용함으로써 광학 전달 함수의 개선, 왜곡 경로의 감소 및 특수 이미지 필드 곡률의 실현과 같은 장점을 얻을 수 있다. 이와 같은 비구면 자유형상 금형을 가공하기 위한 방법으로는 초정밀가공기를 이용한 다이아몬드 절삭 방법을 사용하였으며, 제작된 비구면 자유형상 미러 금형의 평가는 비구면 형상 측정기를 이용하여 실시하였다. 이러한 방법에 의해 $1{\mu}m$ 이하의 형상 정밀도(PV)와 $0.02{\mu}m$ 이하의 표면 거칠기(Ra)를 갖는 비구면 자유형상 금형을 제작할 수 있었다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권9호
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• pp.183-189
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• 2018

본 연구는 마주보는 두 대칭렌즈를 가지는 초점거리 24mm 인 MWIR($3{\sim}5{\mu}m$)용 결상광학계의 설계 개발에 관한 것이다. 광학계는 CodeV를 사용하여 설계하였으며, 사용자의 요구조건을 만족할 수 있는 분해능과 화각을 가지도록 최적화 과정을 진행하였다. 렌즈의 초자는 국내에서 개발된 $3{\mu}m$에서 굴절률 1.7589를 갖는 초자( KCIR035 )를 포함하여 두 종류로 제한하였다. 이렇게 설계되어진 광학계는 같은 모양을 갖는 KCIR035 초자의 2장의 비구면 렌즈와 1장의 Si 초자의 구면 렌즈로 이루어져 있다. 여기서 2장의 비구면 렌즈의 배치는 마주보는 대칭구조를 이루고 있는 것이 특징이다. 그리고 이 광학계는 선폭 20lp/mm에서 MTF값이 0.35 이상인 분해능을 갖게 되었다. 따라서 이 광학계는 pixel의 크기가 $25{\mu}m$인 $206{\times}156$ 어레이 MWIR 검출소자를 사용하는 열영상 카메라에 적용할 수 있는 성능을 가진 것으로 판단된다.